Nowoczesne kamery internetowe. Ważne ustawienia kamery internetowej

Składa się głównie z czujnika.
Bardzo często do monitoringu wideo zamiast standardowych matryc CCD stosuje się tańsze sensory CMOS. Chociaż mają więcej niska czułość i niezbyt dobre odwzorowanie kolorów, ich zastosowanie może znacznie obniżyć koszt urządzenia, ponieważ te czujniki są " wszystko w jednym chipie» z cyfrowym wyjściem danych.
Dalej: Kamera sieciowa zawiera mikroprocesor do kompresji wideo i wykrywania ruchu(lub po prostu chip sprężarki). Najpopularniejszy jest JPEG, jako najprostszy i najtańszy; MPEG4 jest również używany dość często, najrzadszym i najdroższym jest MPEG2. Wraz z wygaśnięciem patentu na kodowanie arytmetyczne WaveLet zyskuje popularność. Wreszcie kamera sieciowa zawiera kontroler sieciowy 10/100 Mb/s.

Urządzenie i zasada działania kamery internetowej:
Nowoczesna kamera internetowa jest urzadzenie cyfrowe która produkuje filmowanie, digitalizację, kompresję i transmisję przez śieć komputerowa obrazy wideo. Dlatego kamera internetowa zawiera następujące elementy:
- CCD
- soczewka
- filtr optyczny
- karta przechwytywania wideo
- blok kompresji (kompresji) obrazu wideo
- Procesor i wbudowany serwer WWW
- BARAN
- pamięć flash
- Interfejs sieciowy
- Porty szeregowe
- wejścia/wyjścia alarmowe
Matryca CCD jest wykorzystywana jako fotodetektor w większości kamer internetowych (CCD, CCD - urządzenie z opłata kaucyjna) - prostokątna światłoczuła płytka półprzewodnikowa o proporcjach 3: 4, która zamienia padające na nią światło na sygnał elektryczny. Matryca CCD składa się z dużej liczby komórek światłoczułych. Aby zwiększyć światłoczułość matrycy CCD, nierzadko tworzy się strukturę, która tworzy mikrosoczewkę przed każdą z komórek. V parametry techniczne kamery internetowe zwykle wskazujemy format CCD (długość przekątnej matrycy w calach), liczbę efektywnych pikseli, rodzaj skanowania (progresywne lub z przeplotem) oraz czułość. Typowa kamera internetowa zawiera obiektyw, filtr optyczny, CCD, obwód przetwarzanie cyfrowe obraz, schemat kompresji obrazu oraz serwer internetowy aby połączyć się z siecią. Każda kamera sieciowa ma własny adres IP, funkcje obliczeniowe i oprogramowanie układowe, dzięki czemu może działać jako serwer WWW, serwer FTP, klient FTP i klient poczty e-mail. Większość zaawansowanych kamer sieciowych zawiera wiele innych atrakcyjnych funkcji, takich jak wykrywanie ruchu, wejście/wyjście alarmowe oraz obsługa poczty e-mail.

Możesz również zobaczyć informacje na ten temat:

Nowoczesna kamera internetowa to urządzenie cyfrowe, które przechwytuje wideo, konwertuje analogowy sygnał wideo na cyfrowy, kompresuje cyfrowy sygnał wideo i przesyła obraz wideo przez sieć komputerową. Dlatego kamera internetowa zawiera następujące elementy:

• CCD,
• obiektyw,
• filtr optyczny,
• karta przechwytywania wideo
• blok kompresji (kompresji) obrazu wideo,
• CPU i wbudowany serwer WWW,
• pamięć flash,
• Interfejs sieciowy,
• Porty szeregowe,
• wejścia/wyjścia alarmowe.

Jako fotodetektor w większości kamer internetowych, CCD (CCD, CCD - Charge-coupled device) - prostokątna światłoczuła płytka półprzewodnikowa o proporcjach 3: 4, która zamienia padające na nią światło na sygnał elektryczny. Matryca CCD składa się z dużej liczby komórek światłoczułych. Aby zwiększyć światłoczułość matrycy CCD, nierzadko tworzy się strukturę, która tworzy mikrosoczewkę przed każdą z komórek. Parametry techniczne kamery internetowej zwykle wskazują na format matrycy CCD (długość przekątnej matrycy w calach), liczbę efektywnych pikseli, rodzaj skanowania (progresywnego lub z przeplotem) oraz czułość.

Obiektyw to system soczewek przeznaczony do projekcji obrazu przedmiotu obserwacji na element światłoczuły kamery internetowe. Obiektyw jest integralną częścią kamery, więc jakość obrazu wideo odbieranego przez kamerkę zależy od prawidłowego doboru i montażu obiektywu. Dość często kamera internetowa jest wyposażona w obiektyw. Obiektywy charakteryzują się szeregiem ważnych parametrów, takich jak ogniskowa, przysłona względna (F), głębia ostrości, rodzaj mocowania (C, CS), format.

Filtry optyczne na podczerwień cięte, które są instalowane w kamerach internetowych, są optycznie dokładnymi płytami płasko-równoległymi zamontowanymi na górze matrycy CCD. Działają jak optyczne filtry dolnoprzepustowe o częstotliwości odcięcia około 700 nm, w pobliżu czerwieni. Odcinają podczerwoną składową fal świetlnych, zapewniając kamerze internetowej prawidłowe odwzorowanie kolorów. Jednak wiele czarno-białych kamer internetowych nie ma zainstalowanych tych filtrów, dlatego kamery monochromatyczne mają wyższą czułość.

Karta przechwytywania wideo kamera internetowa (jednostka cyfryzująca) konwertuje analogowy sygnał elektryczny, utworzony przez matrycę CCD, na format cyfrowy. Proces konwersji sygnału składa się z trzech etapów:

• Próbowanie,
• kwantyzacja,
• Kodowanie.

Próbowanie- odczyt amplitudy sygnału elektrycznego w regularnych odstępach czasu (okres). Ten etap konwersji sygnału charakteryzuje się częstotliwością próbkowania.

Kwantyzacja to proces prezentacji wyników dyskretyzacji w formie cyfrowej. Zmiana poziomu sygnału elektrycznego w okresie próbkowania jest reprezentowana jako słowo kodowe 8, 10 lub 12 bitów, które dają odpowiednio 256, 1024 i 4096 poziomów kwantyzacji. Liczba poziomów kwantyzacji określa dokładność reprezentacji sygnału w postaci cyfrowej.

Kodowanie. Oprócz informacji o zmianie poziomu sygnału uzyskanej na poprzednim etapie, podczas procesu kodowania tworzone są bity wskazujące koniec impulsu zegarowego i początek nowej ramki, a także dodatkowe bity ochrony przed błędami.

Blok kompresji Kamera internetowa kompresuje zdigitalizowany sygnał wideo do jednego z formatów kompresji (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Kompresja zmniejsza rozmiar klatki wideo. Jest to niezbędne do przechowywania i przesyłania wideo przez sieć.

procesor jest rdzeniem obliczeniowym kamery internetowej. Wykonuje operacje wysyłania zdigitalizowanych i skompresowanych obrazów wideo, a także jest odpowiedzialny za wykonywanie funkcji wbudowanego serwera internetowego i program kontrolny dla kamer internetowych.

Interfejs dla Ethernetu służy do podłączenia kamery internetowej do sieci Ethernet 10/100 Mb/s.

Do pracy w sieci kamera internetowa może mieć: Port szeregowy podłączyć modem i pracować w trybie dial-up w przypadku braku lokalna sieć. Możesz także podłączyć urządzenia peryferyjne do kamery internetowej przez port szeregowy.

Karta pamięci flash umożliwia aktualizowanie programów sterujących kamerą internetową i przechowywanie niestandardowych stron HTML.

Baran służy do przechowywania danych tymczasowych, które są generowane podczas wykonywania programów sterujących i skryptów użytkownika. Wiele kamer internetowych posiada tak zwany bufor wideo. Jest to część pamięci RAM zarezerwowana do nagrywania i tymczasowego przechowywania klatek wideo przechwyconych przez kamerę internetową.

Wejścia/wyjścia alarmowe służą do podłączenia czujników alarmowych do kamery internetowej. Po wyzwoleniu jednego z czujników generowany jest sygnał alarmowy, w wyniku którego procesor kamery internetowej komponuje zestaw klatek zarejestrowanych w buforze wideo przed, po iw czasie alarmu. Taki zestaw ramek można wysłać na podany adres e-mail lub przez FTP.

Kamera internetowa to urządzenie, które najczęściej kupowane jest jednocześnie z komputerem i nie przywiązuje do niego dużej wagi. Warto jednak zwrócić uwagę na cechy, w przeciwnym razie już przy pierwszej sesji zdjęciowej lub komunikacyjnej może pojawić się rozczarowanie i irytacja.

Postępując zgodnie z naszymi wskazówkami, możesz dowiedzieć się wszystkiego o cechach, funkcjach i zastosowaniach kamer internetowych. Mamy nadzieję, że te informacje pomogą czytelnikom dokonać właściwy wybór przy zakupie urządzenia.

1. Co to jest kamera internetowa, jak działa i gdzie jest używana

Wystarczy kamera internetowa małe urządzenie, czyli aparat fotograficzny lub wideo podłączony do komputera lub laptopa. Kamery internetowe przechwytują obraz w czasie rzeczywistym, a następnie przesyłają go do adresata za pomocą Internetu. Różnica od aparatu cyfrowego polega przede wszystkim na zasilaniu przewodami i niemożliwości działania bez komputera, w każdym razie, w pełni.

Kamery internetowe są używane do wideorozmów i rozmów wideo, wideokonferencji, celów bezpieczeństwa, monitorowania i nadzoru itp.

1. Najważniejsze cechy kamer internetowych

Charakterystyki kamer internetowych wpływają zarówno na jakość urządzenia, jak i na jego cenę, która może się znacznie różnić w zależności od modelu. Jakie są główne parametry i czego nie można pominąć przy wyborze kamery internetowej?

• Typ matrycy kamery internetowej. Matrycę kamery internetowej można utworzyć przy użyciu jednej z następujących technologii:

a) CCD- technologia stosowana w aparatach cyfrowych, a także wykorzystywana w kamerach internetowych. Wśród jego zalet: wysoka czułość, wysoki cykl pracy, wydajność - około 95%, niższy poziom hałasu podczas pracy. Warto pamiętać, że zbyt słaby zasilacz grozi awarią w momencie maksymalnego obciążenia systemu, a nawet poszczególnych jego elementów. Zasilanie też duża moc może zmniejszyć wydajność całego komputera;

b) CMOS to tańsza w produkcji technologia stosowana w większości kamer internetowych. Takie matryce mają niski koszt, strzelają do 500 klatek na sekundę i zużywają sporo energii podczas pracy. Wśród swoich niedociągnięć eksperci wskazują duża liczba szum obrazu, niski współczynnik wypełnienia pikseli, a w rezultacie niska czułość;

c) BSI CMOS- przy zastosowaniu takiej matrycy światło padające na fotodiody jest uproszczone. Takie czujniki nazywane są też „czujnikami z podświetleniem wstecznym” – są znacznie bardziej czułe na światło. Dzięki temu ilość szumu na obrazie jest zmniejszona w porównaniu z konwencjonalną matrycą CMOS.

• Rozdzielczość kamery- kolejny z najważniejsze cechy. Od tego zależy jakość przesyłanego obrazu. Zauważ, że rozdzielczość może być bezpośrednia lub interpolowana. W interpolacji programowej liczba pikseli w oryginalnym obrazie jest przetwarzana za pomocą metody matematyczne, mnoży się przez określoną liczbę, po czym powstaje już powiększony obraz. Nie zmienia to oryginalnej rozdzielczości obrazu, a jakość może ulec pogorszeniu. Wybierając aparat, należy zwrócić uwagę na rzeczywistą rozdzielczość 1,3 megapiksela – to wystarcza do jakości HD.
• Częstotliwość klatek- cecha odpowiedzialna za płynność strzelania. Akceptowalna jest szybkość strzelania od 15 klatek na sekundę - to wystarczy do komunikacji w sieci. W przypadku transmisji wideo wysokiej jakości wymagane jest co najmniej 30 klatek na sekundę.
• Skupienie kamera internetowa pozwala wpływać na klarowność obrazu. Może być ręczny lub automatyczny. Instrukcja odbywa się poprzez obrócenie koła znajdującego się przy obiektywie. Z kolei autofokus zakłada, że ​​kamera sama ustala odległość do obiektu i oblicza ogniskową. V różne modele Szybkość i jakość autofokusa mogą się znacznie różnić.
• Wrażliwość- parametr minimalnego dopuszczalnego oświetlenia, przy którym można używać kamery. Jednak kupując kamerę z oświetleniem w podczerwieni, ta cecha od razu zostanie zaprezentowana na przyzwoitym poziomie.
• Rodzaj połączenia. Zazwyczaj kamery internetowe są podłączane przez USB w wersji 1.1, 2.0 lub 3.0. Ten drugi typ jest szybszy, ale można go znaleźć tylko na nowoczesnych komputerach.

1. Dodatkowe funkcje kamery internetowej:

• Obecność wbudowanego mikrofonu. Eliminuje konieczność zakupu kolejnego urządzenia, umożliwia prowadzenie wideorozmów z dużymi firmami. Teraz prawie wszystkie kamery są wyposażone we wbudowany mikrofon.
• Możliwość wykorzystania kamerki jako kamery. Nowoczesne modele kamery internetowe umożliwiają korzystanie z tych urządzeń jako aparaty cyfrowe. Wybierając aparat do tych celów, zwróć uwagę na urządzenia o wyższej rozdzielczości, inaczej jakość zdjęć raczej Ci nie odpowiada. Niektóre aparaty są również wyposażone w przycisk zdjęcia na korpusie - naciśnięcie go może aktywować tryb zdjęć i uruchomić edytor grafiki.
• Dostępność specjalnego oprogramowania. Każdy producent kamer internetowych oferuje własne oprogramowanie, które użytkownicy mogą zainstalować lub używać. Oprócz standardowe funkcje, może uzupełnić pracę aparatu o spersonalizowane funkcje. Na przykład Logitech oferuje wbudowany edytor graficzny.

1. Na co jeszcze zwrócić uwagę?

Wybierając i kupując kamerę internetową, zwróć uwagę na jej możliwości montażu, pochylania i obracania, a także kąt widzenia.

Zapoznaj się ze specyfikacjami, porównaj modele kamer internetowych, weź pod uwagę wskazówki z naszej recenzji i ciesz się wygodnym i przyjemnym czatem wideo.

Kamera internetowa to urządzenie, które łączy ludzi, dzięki czemu nie czujesz, jak daleko jest Twoja bliska i droga osoba.

Wielu nawet nie wyobraża sobie, jak żyli wcześniej bez tego wynalazku, jak komunikowali się z przyjaciółmi i krewnymi mieszkającymi tysiące kilometrów dalej. Ale dzięki kamerze wszystkie granice zostały usunięte i teraz o każdej porze dnia możesz zobaczyć osobę i porozmawiać z nią.

Oprócz tego, że kamera internetowa umożliwia komunikację z bliskimi mieszkającymi za granicą lub znajomymi mieszkającymi w innych miastach, stała się integralną częścią przepływu pracy w instytucjach i urzędach. Obecność kamery internetowej przy pulpicie umożliwia monitorowanie pracy pracowników, prowadzenie konferencji online czy spotkań z pracownikami pracującymi poza centralą.

Każdy wie, jak komunikować się przez Skype, ale niestety niewielu użytkowników może wybrać dobrą kamerę internetową. Ale jakość obrazu i inne ważne punkty, które sprawiają, że komunikacja między ludźmi jest wygodna, zależy od aparatu.

W związku z tym nie ma klasyfikacji ani typów kamer internetowych. Wszystkie kamery można warunkowo podzielić na komputerowe, tabletowe, kamery IP, bezprzewodowe i do gier. Ale w rzeczywistości wyróżniają się takimi parametrami, jak rozdzielczość matrycy, jakość optyki, rodzaj mocowania, sposób przesyłania informacji. Zgodnie z tymi samymi parametrami wybierana jest niezbędna kamera internetowa.

Należy zauważyć, że kamery IP służą głównie do monitorowania obiektu lub terytorium. Takie kamery przesyłają wysokiej jakości obraz o każdej porze dnia, w przeciwieństwie do swoich odpowiedników, które nie mają żadnych kryteriów dotyczących jakości obrazu. Dlatego wybierając kamerę internetową, nie powinieneś polegać na opisanych cechach. Wystarczy włączyć kamerę i zobaczyć, jak to działa. W takim przypadku nie bój się, że program nie zadziała. Producenci tworzą kamery internetowe, które pasują do każdej aplikacji.

Główna charakterystyka

Wybór kamery internetowej warto zacząć od nauki typ matrycy. Istnieją dwa główne typy CMOS i CCD. Kamery przeznaczone do komunikacji w Internecie wyposażone są w matrycę typu CMOS. Matryca CCD ma najlepsza jakość transmisja obrazu niż pierwszy typ. Dlatego jest instalowany w kamerach internetowych zaprojektowanych ze względów bezpieczeństwa. Najlepszą rzeczą do zrobienia przy wyborze aparatu jest porównanie jakości obrazu z matrycą CMOS i CCD. Następnie dokonaj zakupu.

Postanowienia- inne ważny punkt, co wpływa na jakość obrazu. Minimalna rozdzielczość kamery to 0,3 megapiksela, czyli 320x240 pikseli, co wystarczy do prowadzenia wideokonferencji. Maksymalna rozdzielczość kamery to 2592x1944 pikseli. Optymalna rozdzielczość dla kamer internetowych to 640x480 i 1280x960 pikseli, co pozwala wyraźnie widzieć rozmówcę, robić zdjęcia i filmy. Jednocześnie nie należy liczyć na to, że film lub zdjęcie będą wyraźne, jak w aparacie lub kamerze. Zdjęcia są jednak lekko rozmazane. Kamera internetowa to przede wszystkim narzędzie do komunikacji z ludźmi. Dlatego niską rozdzielczość rekompensują inne dobre parametry.

optyk a, zainstalowany na kamerach internetowych wpływa na jakość obrazu. Producenci starają się instalować wysokiej jakości optykę. Może iść zarówno w drogich, jak i budżetowych modelach. Na przykład wysokiej jakości optyka szklana obejmuje Carl Zeiss. Rodzaj optyki wskazany jest w charakterystyce urządzenia w sklepie lub na opakowaniu.

Częstotliwość klatek- parametr, na który należy uważać. Częstotliwość odświeżania waha się od 9 do 90 Hz. Mała częstotliwość przekaże obraz jako pokaz slajdów. Wysoka liczba klatek na sekundę może nie być zgodna z szybkością Internetu, w wyniku czego komunikacja nie będzie możliwa. Najlepsza opcja to 40 - 70 Hz. Ale nadal powinieneś wziąć pod uwagę szybkość Internetu, na przykład w przypadku Wi-Fi powinieneś wybrać średnią liczbę klatek na sekundę.

Kolejnym parametrem wpływającym na jakość obrazu jest czułość matrycy. Jakość obrazu w danym oświetleniu zależy od poziomu czułości matrycy. Jeśli czułość matrycy nie jest wysoka, to słabe oświetlenie zakłóci transmisję obrazu.

Trudno sobie wyobrazić komunikację bez mikrofonu. Dlatego jeśli kamera internetowa jest wybrana do komputer osobisty, to jego model musi mieć mikrofon. Jeśli do laptopa, netbooka lub tabletu, mikrofon jest już w nich wbudowany.

Typ mocowania. W przypadku tego parametru wszystko jest dość proste. Jeśli potrzebujesz zamontować do monitora, wybierz model z odpowiednimi mocowaniami. Kamera internetowa może po prostu stać na stole, jeśli jest dużo miejsca. Do wykonywania funkcji bezpieczeństwa wybierane są kamery montowane na ścianie lub słupie (jeśli nadzór prowadzony jest na ulicy). Dlatego każdy wybiera to, co jest dla niego wygodniejsze.

Kamerę można podłączyć na dwa sposoby – za pomocą kabla USB lub modemu. Zasadniczo używają pierwszej metody połączenia, ponieważ prędkość zawsze będzie wysoka. Jeśli korzystasz z modemu, prędkość będzie zależeć bezpośrednio od dostawcy. Trzecia metoda połączenia jest mniej popularna, ponieważ jest używana w drogich modelach kamer internetowych - bezprzewodowa. Można z niego korzystać tylko wtedy, gdy dostępne jest Wi-Fi.

Ostatnia rzecz, na którą należy zwrócić uwagę przy wyborze kamery internetowej, kompatybilność z system operacyjny. Tutaj warto powiedzieć jedno, prawie wszystkie modele kamerek działają z systemem operacyjnym system Windows i nie nadaje się do innych systemów.

Dodatkowe funkcje kamery internetowej

Zoom i podświetlenie. W przypadku aparatu lub kamery te funkcje byłyby znacznie ważniejsze niż w przypadku kamery internetowej. Nadal nie poprawią jakości obrazu do takiego stanu jak w aparacie. Jednocześnie obecność zoomu i podświetlenia świadczy o dobrym montażu urządzenia.

Autofokus to dobra rzecz, zwłaszcza jeśli planujesz często przenosić kamerę internetową lub robić zdjęcia i filmy. W takim przypadku odległość od obiektu będzie zawsze dostosowywana.

Wielu producentów dodaje zmianę trybu fotografowania (na przykład sepia, zdjęcie czarno-białe, balans bieli itp.) do dodatkowych funkcji kamery internetowej. W zasadzie przydadzą się do filmowania, ale nie do komunikacji przez skype. Chociaż warto przetwarzać zdjęcia w specjalnie do tego przeznaczonym programie.

Producenci kamer internetowych

Odpowiadając na to pytanie pierwsze co przychodzi na myśl to znane firmy produkujące elektronikę, tj. Samsung, LG i Philips. Ponadto kamery internetowe są produkowane przez HP, Bravis i Microsoft. Oczywiście są inni producenci mniej popularni niż wymienieni. Najpopularniejsze są kamery internetowe Genius, Logitech i Creative. Zapewniają wysoką jakość swojego produktu.

Towary od tych firm można kupić nie tylko w wyspecjalizowanych sklepach, ale także w sklepach internetowych, gdzie gwarantowana jest również jakość.

Polityka cenowa jest inna. To zależy nie tylko od marki, ale także od dodatkowe funkcje. Wybierając kamerkę internetową warto pamiętać o jednej rzeczy – najdroższa nie znaczy najlepsza. Możesz kupić niedrogą kamerę internetową i uzyskać wysokiej jakości obraz podczas komunikacji z krewnymi. Koszt kamer internetowych waha się od 300 do 6100 rubli.

Korzystanie z kamery internetowej jest dość proste. Programy specjalne umożliwiają skonfigurowanie Skype'a, a kamera będzie musiała być tylko do niego podłączona

Podczas korzystania z kamerki ważne jest, aby nie dotykać optyki i dobrze ją zamocować, aby nie spadła.

Zatem najlepszą opcją do użytku domowego i komunikacji na Skype będzie kamera internetowa o rozdzielczości 640x480 pikseli, kabel USB do podłączenia, z wbudowanym mikrofonem i funkcją przeróbka samochodu obrazy oparte na oświetleniu w pomieszczeniu.

kamery internetowe. Cel, zasada działania i główne cechy.

dyscyplina (specjalizacja) „Sprzęt Informatyka»

W kratkę

Nikolskaya K.Yu.

grupa studencka PS-170

Badalova AA

Streszczenie chronione

z oszacowaniem

Czelabińsk 2014

Badalova AA kamery internetowe. Cel, zasada działania i główne cechy. - Czelabińsk: SUSU, PS-170, 20 str., 4 il., bibliogr. lista - 5 nazw.

Celem streszczenia jest poznanie przeznaczenia, zasad działania i głównych cech kamer internetowych.

Celem abstraktu jest poznanie urządzenia i zasady działania kamer internetowych, nauczenie się instalowania kamer internetowych i podłączania ich do sieci, poznanie znaczenia kamer internetowych we współczesnym świecie.

Rozważane są główne cechy kamer internetowych, sposoby łączenia się z siecią. Dowiedz się więcej o oprogramowaniu kamery internetowej i sposobie podłączenia kamery internetowej do sieci.

1. Wprowadzenie (strona 4)

2. Definicja (strona 5)

3. Historia kamery internetowej (s. 6)

4. Budowa i działanie kamery internetowej (s. 7-11)

5. Dodatkowe cechy i funkcje kamer internetowych (s.12)

6. Podłączanie kamery internetowej do sieci (s. 13-15)

7. Sposoby korzystania z kamer internetowych (s. 16-17)

8. Oprogramowanie kamery internetowej (str. 18)

9. Podsumowanie (strona 19)

10. Wykaz bibliograficzny (s. 20).

Wstęp.

Kamery internetowe stają się coraz bardziej częścią naszego życia. Służą do budowy systemów wideo zarówno dla dużych terytorialnie jak i małych obiektów. Szczególnie stają się niezastąpione w kontroli i monitoringu odległych punktów, gdzie istnieje potrzeba użycia sprzętu bezobsługowego. Gdy pilnie potrzebujesz zamontować „tymczasowe” kamery, kamery internetowe są niezastąpione, ponieważ ich instalacja nie wymaga ciągnięcia oddzielnych przewodów, dzięki czemu montaż jest szybki i łatwy.

Celem mojej pracy jest poznanie przeznaczenia, zasad działania oraz głównych cech kamer internetowych.

Aby to zrobić, przestudiuję historię wystąpienia, urządzenie i główne cechy, a także zakres kamer internetowych, nauczę się, jak je zainstalować i podłączyć do sieci.

Koncepcja kamery internetowej.

Cyfrowa kamera internetowa to urządzenie sieciowe składające się z kamery wideo (CCD), procesora kompresji i wbudowanego serwera internetowego. Z reguły kamera internetowa jest używana jako urządzenie do organizowania kręcenia wideo, wideokonferencji lub nadzoru wideo i przesyłania obrazów wideo przez sieć LAN/WAN/Internet. Działanie kamery internetowej w sieci nie wymaga specjalnych urządzeń i komputera osobistego. W zależności od ustawień dostęp do obrazu wideo odbieranego przez kamerę internetową mogą mieć wszyscy użytkownicy sieci lub tylko autoryzowani użytkownicy.

Historia kamery internetowej.

Wszystko zaczęło się w jednym z laboratoriów komputerowych w Cambridge na początku lat 90. ubiegłego wieku, kiedy Globalna Sieć dopiero rozpoczynała swój zwycięski marsz przez planetę. Grupa naukowców, 15-20 osób, pracowała nad projektem w terenie technologie sieciowe. Warunki pracy były spartańskie – cały zespół miał tylko jeden ekspres do kawy, który nie mógł zaspokoić potrzeb całego zespołu. Główna praca wykonywana była w laboratorium, personel mieszkał w tym samym budynku, ale w innej jego części. Aby pobudzić proces myślowy filiżanką orzeźwiającego napoju, uczestnicy projektu naukowego zmuszeni byli odwiedzać korytarz znajdujący się piętro wyżej, gdzie znajdował się ekspres do kawy. Często takie podróże kończyły się niepowodzeniem, gdyż niektórym kolegom udało się już opróżnić upragniony kontener. Sytuacja wymagała niestandardowego rozwiązania i zostało to znalezione.
Jeden z komputerów w laboratorium miał urządzenie do monitoringu wideo (frame grabber). Podłączono do niego kamerę skierowaną na obiekt obserwacji. Ten sam komputer pełnił rolę serwera WWW dzięki specjalnie napisanemu oprogramowanie. Ci, którzy chcieli wiedzieć, czy jest kawa, musieli uruchomić oprogramowanie klienckie na swoim komputerze, który łączył się z serwerem. W rezultacie na komputer zdalny małe okienko wyświetlało czarno-biały obraz, aktualizowany trzy razy na minutę. Notatka o tym interesującym kompleksie została opublikowana w magazynie Comm-Week 27 stycznia 1992 roku. Niewiele czasu minęło od pojawienia się pierwszych prototypów kamer IP, ale przekształciły się one już w w pełni ukształtowaną, odrębną klasę urządzeń, które ułatwiają codzienne życie, ułatwiają i sprawiają więcej radości.

Rysunek 1. Migawka z pierwszej kamery internetowej

Urządzenie i zasada działania kamery internetowej.

Nowoczesna kamera internetowa to urządzenie cyfrowe, które przechwytuje wideo, konwertuje wideo analogowe na cyfrowe, kompresuje wideo cyfrowe i przesyła wideo przez sieć komputerową. Dlatego kamera internetowa zawiera następujące elementy:

CCD,

obiektyw,

filtr optyczny,

karta przechwytywania wideo

blok kompresji (kompresji) obrazu wideo,

CPU i wbudowany serwer WWW,

pamięć flash,

Interfejs sieciowy,

Porty szeregowe,

wejścia/wyjścia alarmowe.

·
Jako fotodetektor w większości kamer internetowych, CCD ( CCD, CCD - urządzenie ze sprzężeniem ładunkowym) - prostokątna światłoczuła płytka półprzewodnikowa o proporcjach 3: 4, która zamienia padające na nią światło na sygnał elektryczny. Matryca CCD składa się z dużej liczby komórek światłoczułych. Aby zwiększyć światłoczułość matrycy CCD, nierzadko tworzy się strukturę, która tworzy mikrosoczewkę przed każdą z komórek. Parametry techniczne kamery internetowej zwykle wskazują na format matrycy CCD (długość przekątnej matrycy w calach), liczbę efektywnych pikseli, rodzaj skanowania (progresywnego lub z przeplotem) oraz czułość.

· Obiektyw - jest to system soczewek przeznaczony do rzutowania obrazu przedmiotu obserwacji na światłoczuły element kamery internetowej. Obiektyw jest integralną częścią kamery, więc jakość obrazu wideo odbieranego przez kamerkę zależy od prawidłowego doboru i montażu obiektywu. Dość często kamera internetowa jest wyposażona w obiektyw. Obiektywy charakteryzują się szeregiem ważnych parametrów, takich jak ogniskowa, przysłona względna (F), głębia ostrości, rodzaj mocowania (C, CS), format.

· Filtry optyczne na podczerwień cięte , które są instalowane w kamerach internetowych, są optycznie dokładnymi płytami płasko-równoległymi zamontowanymi na górze matrycy CCD. Pracują jako optyczne filtry dolnoprzepustowe o częstotliwości odcięcia około 700 nm, bliskiej czerwieni. Odcinają podczerwoną składową fal świetlnych, zapewniając kamerze internetowej prawidłowe odwzorowanie kolorów. Jednak wiele czarno-białych kamer internetowych nie ma zainstalowanych tych filtrów, dlatego kamery monochromatyczne mają wyższą czułość.

· Karta przechwytywania wideo kamera internetowa (jednostka cyfryzacji) przetwarza analogowy sygnał elektryczny generowany przez matrycę CCD na format cyfrowy. Proces konwersji sygnału składa się z trzech etapów:

Dyskretyzacja, kwantyzacja, kodowanie.

Próbowanie- odczyt amplitudy sygnału elektrycznego w regularnych odstępach czasu (okres). Ten etap konwersji sygnału charakteryzuje się częstotliwością próbkowania.

Kwantyzacja to proces prezentacji wyników dyskretyzacji w formie cyfrowej. Zmiana poziomu sygnału elektrycznego w okresie próbkowania jest reprezentowana jako słowo kodowe 8, 10 lub 12 bitów, które dają odpowiednio 256, 1024 i 4096 poziomów kwantyzacji. Liczba poziomów kwantyzacji określa dokładność reprezentacji sygnału w postaci cyfrowej.

Kodowanie. Oprócz informacji o zmianie poziomu sygnału uzyskanej na poprzednim etapie, podczas procesu kodowania tworzone są bity wskazujące koniec impulsu zegarowego i początek nowej ramki, a także dodatkowe bity ochrony przed błędami.

· Blok kompresji Kamera internetowa kompresuje zdigitalizowany sygnał wideo do jednego z formatów kompresji (JPEG, MJPEG, MPEG-1/2/4, Wavelet). Kompresja zmniejsza rozmiar klatki wideo. Jest to niezbędne do przechowywania i przesyłania wideo przez sieć. Jeśli sieć lokalna, do której podłączona jest kamera internetowa, ma ograniczoną przepustowość, zaleca się zmniejszenie ilości przesyłane informacje poprzez obniżenie szybkości klatek sieci lub rozdzielczości klatek. Większość formatów kompresji używanych przez kamery internetowe zapewnia rozsądny kompromis między tymi dwoma sposobami rozwiązania problemu przesyłania wideo przez sieć.

Znane dziś formaty kompresji umożliwiają uzyskanie zdigitalizowanego strumienia o przepustowości 64 Kb - 2 Mb (przy takiej przepustowości strumienie danych wideo mogą pracować równolegle z innymi strumieniami danych w sieciach).

· procesor jest rdzeniem obliczeniowym kamery internetowej. Wykonuje operacje związane z wyprowadzeniem zdigitalizowanych i skompresowanych obrazów wideo, a także odpowiada za wykonywanie funkcji wbudowanego serwera internetowego i programu sterującego dla kamer internetowych.

· Interfejs dla Ethernetu służy do podłączenia kamery internetowej do sieci Ethernet 10/100 Mb/s.

· Do pracy w sieci kamera internetowa może mieć Port szeregowy do podłączenia modemu i pracy w trybie dial-up w przypadku braku sieci lokalnej. Możesz także podłączyć urządzenia peryferyjne do kamery internetowej przez port szeregowy.

· Karta pamięci flash umożliwia aktualizowanie programów sterujących kamerą internetową i przechowywanie niestandardowych stron HTML.

· Baran służy do przechowywania danych tymczasowych, które są generowane podczas wykonywania programów sterujących i skryptów użytkownika. Wiele kamer internetowych posiada tak zwany bufor wideo. Jest to część pamięci RAM zarezerwowana do nagrywania i tymczasowego przechowywania klatek wideo przechwyconych przez kamerę internetową. Informacje w buforze wideo są cyklicznie aktualizowane; nowa ramka jest zapisywana zamiast najstarszej. Ta funkcja jest wymagana, jeśli kamera internetowa prowadzi nadzór CCTV, ponieważ umożliwia przywrócenie zdarzeń przed i po wystąpieniu alarmu z czujników bezpieczeństwa podłączonych do kamery.

· Wejścia/wyjścia alarmowe służą do podłączenia czujników alarmowych do kamery internetowej. Po wyzwoleniu jednego z czujników generowany jest sygnał alarmowy, w wyniku którego procesor kamery internetowej komponuje zestaw klatek zarejestrowanych w buforze wideo przed, po iw czasie alarmu. Taki zestaw ramek można wysłać na podany adres e-mail lub przez FTP.

Rysunek 2. Urządzenie kamery internetowej.

5. Dodatkowe cechy i funkcje kamery internetowej

· Czujnik ruchu - jest to moduł oprogramowania, którego głównym zadaniem jest wykrywanie poruszania się w polu widzenia kamery internetowej przy obiekcie nadzoru wideo. Detektor ruchu nie tylko wykrywa ruch w polu obrazu, ale także określa wymiary obiektu i prędkość jego ruchu. W zależności od zadań nadzoru wideo, detektor ruchu kamery internetowej jest skonfigurowany tak, aby wykrywać ruch obiektów z maksymalną minimalizacją fałszywych alarmów (filtrowanie szumów) oraz ustawiana jest elastyczna logika przetwarzania alarmów (nagrywanie alarmów, integracja z innymi urządzeniami zabezpieczającymi ).

· Transmisja sygnału audio przez sieć w większości przypadków odbywa się poprzez podłączenie dodatkowego modułu audio do kamery internetowej. Na przykład AXIS Communications do rozbudowy funkcjonalność Kamera internetowa udostępnia dedykowany moduł audio AXIS 2191, który jest kompatybilny z większością kamer internetowych AXIS.

· Ochrona hasła służy do ograniczenia dostępu do kamery internetowej osobom niepowołanym.

Domyślnie wideo z kamery internetowej można oglądać z dowolnego komputer sieciowy, który ma zainstalowaną standardową przeglądarkę internetową, np. Internet Explorer lub Netscape Navigator. Możesz jednak ograniczyć liczbę osób, które mogą uzyskać dostęp do kamery internetowej, wprowadzając hasło na poziomie użytkownika. Wiele kamer internetowych obsługuje wielopoziomową ochronę hasłem w celu zróżnicowania praw dostępu i uprawnień administracyjnych.